DE19510489A1

DE19510489A1 - Pressure relief valve for a packaging container

Info

Publication number: DE19510489A1
Application number: DE19510489A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Dr Domke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-02
Also published as: KR100437913B1; HUP9603257A3; BR9605940A; JP3571051B2; CZ346596A3; SK282368B6; WO1996030280A1; US5727881A; HUP9603257A2; HU220120B; SK282998B6; EP0760790A1; EP0760790B1; CZ289905B6; SK151096A3; KR970703509A; DE59605389D1; SK85896A3; RU2151725C1; ES2148734T3

Abstract

A relief valve (10) on a packaging container (1) has a base plate (11) with a central valve aperture (15) and a matching valve diaphragm (12) covering the valve aperture (15) with two parallel egde regions (17, 18) and the adjoining regions forming a channel with its adhesive-free central region (19). To keep the opening pressure of the relief valve (10) low and simplify the manufacture of the tool for the valve aperture (15), the valve aperture (15) is made of two intersecting circular holes (28, 29) extending preferably along the adhesive-free central region (19) of the valve diaphragm (12).

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Überdruckventil für einen Verpackungsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sauerstoffempfindliche Güter, beispielsweise Kaffee, werden, um ein Verderben durch Luftsauerstoff zu vermeiden, in dicht verschlossenen Behältern verpackt. Da aber frisch gerösteter Kaffee Kohlendioxid erzeugt und sich dadurch ein erhöhter, die Packung aufblähender und zum Platzen führender Druck aufbaut, ist es bekannt, den Verpackungsbehälter mit einem Überdruckventil auszurüsten. Ein beispielsweise aus der EP-A 0 023 703 bekanntes Überdruckventil, das über ein Durchgangsloch in der Wand des Verpackungsbehälters angeordnet ist, hat eine flexible Ventilmembran, die ein kreisförmiges Ventilloch in einer an der Wand des Verpackungsbehälters dicht verklebten Basisplatte überdeckt und sich bei einem bestimmten Packungsinnendruck einen Auslaßkanal bildend von der Basisplatte abhebt, durch den Kohlendioxidgas aus der Packung ins Freie abströmen kann. Schon ein geringer Packungsinnendruck bläht eine Beutelpackung aus flexiblem Packstoff unansehnlich auf. Bei dem oben erwähnten Überdruckventil, das sich im Markt bewährt hat, liegt der Öffnungsdruck bei etwa 5 mbar. Um den Öffnungsdruck zu reduzieren, hat die Anmelderin in der älteren deutschen Patentanmeldung P 44 35 492.4 bereits vorgeschlagen, das kreisförmige Ventilloch durch ein Langloch zu ersetzen. Damit kann der Öffnungsdruck auf ca. 3 mbar erniedrigt werden. Nachteilig dabei ist, daß das Werkzeug zum Stanzen des Langloches relativ aufwendig zu fertigen ist, da zwischen der Matrize und dem Stanzstempel zum Erreichen einer qualitativ guten Schnittkante nur ein Spiel von wenigen µm vorhanden sein darf. Weiterhin hat es sich in der Praxis gezeigt, daß es insbesondere beim kreisförmigen Loch bei einem Unterdruck in dem Verpackungsbehälter, wie er beispielsweise beim Evakuieren während des Verschließens des Verpackungsbehälters auftritt, zu einer Faltenbildung der Ventilmembran kommen kann. Eine derartige Faltenbildung bewirkt eine Undichtheit des Verpackungsbehälters.The invention is based on a pressure relief valve for one Packaging container according to the preamble of claim 1. Goods sensitive to oxygen, such as coffee, are to prevent spoilage from atmospheric oxygen, in tight sealed containers packed. But since freshly roasted Coffee produces carbon dioxide, which increases the pack inflating and bursting pressure builds up, it is known to use a packaging container Equip pressure relief valve. An example from the EP-A 0 023 703 known pressure relief valve, which has a Through hole in the wall of the packaging container is arranged, has a flexible valve membrane circular valve hole in one on the wall of the Packaging container covered tightly glued base plate and one at a certain pressure inside the pack Exhaust duct forms from the base plate through which Carbon dioxide gas can flow out of the pack into the open. Even a small inner pressure of the pack inflates one Bag pack made of flexible packaging material unsightly. At the pressure relief valve mentioned above, which is on the market has proven itself, the opening pressure is about 5 mbar. To the To reduce opening pressure, the applicant has in the older German patent application P 44 35 492.4 already suggested the circular valve hole through a To replace elongated hole. This allows the opening pressure to be approx. 3 mbar can be lowered. The disadvantage here is that Tool for punching the elongated hole is relatively expensive finished because there is between the die and the punch to achieve a good quality cut edge only one Clearance of a few µm may be present. Furthermore it has It has been shown in practice that it is particularly in circular hole at a vacuum in the Packaging containers such as those used for evacuation occurs while the packaging container is being closed, the valve membrane may wrinkle. A Such wrinkling causes a leak in the Packaging container.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Überdruckventil für einen Verpackungsbehälter mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das Werkzeug zum Herstellen des Ventillochs einfacher und somit kostengünstiger herstellbar ist. Weiterhin ist es mit der erfindungsgemäßen Lochform möglich, mindestens einen gleich niedrigen Öffnungsdruck wie beim Langloch zu erzielen. Auch hat es sich gezeigt, daß die bisher bei Unterdruck im Verpackungsbehälter auftretende Faltenbildung der Ventilmembran bei der erfindungsgemäßen Ventillochform nicht mehr auftritt. Vorteilhaft ist es außerdem, daß in das Ventilloch zentral zugeführtes Dichtungsmittel zur Abdichtung zwischen der Basisplatte und der Ventilmembran besonders schnell in die Kanalzone eindringt.The pressure relief valve according to the invention for one Packaging container with the characteristic feature of Claim 1 has the advantage that the tool to make the valve hole easier and thus is cheaper to produce. Furthermore, it is with the hole shape according to the invention possible, at least one same to achieve low opening pressure as with the elongated hole. Also it has been shown that the previously under vacuum in Packaging containers occurring wrinkles Not valve membrane in the valve hole shape according to the invention more occurs. It is also advantageous that in that Centrally supplied sealant for the valve hole Sealing between the base plate and the valve membrane penetrates particularly quickly into the channel zone.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Further advantages and advantageous further developments result itself from the subclaims and the description.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. Show it

Fig. 1 einen Verpackungsbehälter mit einen Überdruckventil in schaubildlicher Ansicht, Fig. 2 das Überdruckventil nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab in Draufsicht und Fig. 3 das Überdruckventil nach Fig. 2 im Querschnitt in der Ebene III-III der Fig. 2. Fig. 1 shows a packaging container with an overpressure valve in a perspective view, Fig. 2 shows the overpressure valve of FIG. 1 in an enlarged scale in plan view, and Fig. 3, the pressure relief valve of FIG. 2 in cross-section in the plane III-III of Fig. 2.

Description of the embodiment

Auf einer Seitenwand eines Verpackungsbeutels 1, in dem beispielsweise frisch gerösteter Kaffee dicht verpackt ist, ist ein Überdruckventil 10 an der Wandung 2 über einem Durchgangsloch 3 dicht befestigt. Das Überdruckventil 10 hat eine steife Basisplatte 11 aus einer Kunststoffolie in der Form eines Quadrats mit abgerundeten Ecken und eine deckungsgleiche Ventilmembran 12 aus einer flexiblen, dünnen Kunststoffolie sowie zwei Abstandhaltestreifen 13, 14 aus einer steifen Kunststoffolie.On a side wall of a packaging bag 1 , in which, for example, freshly roasted coffee is packed tightly, a pressure relief valve 10 is tightly attached to the wall 2 via a through hole 3 . The pressure relief valve 10 has a rigid base plate 11 made of a plastic film in the shape of a square with rounded corners and a congruent valve membrane 12 made of a flexible, thin plastic film and two spacer strips 13 , 14 made of a rigid plastic film.

Das Überdruckventil 10 ist mit der Unterseite der Basisplatte 11, die ein zentrales Ventilloch 15 hat, mittels einer Kleberschicht 16 an der Außenseite der Wandung 2 des Verpackungsbeutels 1 flächig verklebt, wobei das Ventilloch 15 mit dem Durchgangsloch 3 in der Wandung 2 ausgerichtet ist. Das Ventilloch 15 wird von der Ventilmembran 12 abgedichtet, von der zwei parallele Randzonen 17, 18 mittels einer Kleberschicht 21, 22 mit der Oberseite der Basisplatte 11 fest verklebt sind. Die Ventilmembran 12 hat eine klebstofffrei belassene Mittelzone 19, deren zentraler Bereich 25 das Ventilloch 15 überspannt, und die mit ihren Außenbereichen 26, 27 auf der Oberseite der Basisplatte 11 in drucklosem Zustand dichtend aufliegt.The pressure relief valve 10 is adhesively bonded to the underside of the base plate 11 , which has a central valve hole 15 , by means of an adhesive layer 16 on the outside of the wall 2 of the packaging bag 1 , the valve hole 15 being aligned with the through hole 3 in the wall 2 . The valve hole 15 is sealed by the valve membrane 12 , of which two parallel edge zones 17 , 18 are firmly glued to the upper side of the base plate 11 by means of an adhesive layer 21 , 22 . The valve membrane 12 has a central zone 19 which is left adhesive-free, the central region 25 of which spans the valve hole 15 , and the outer regions 26 , 27 of which lie sealingly on the upper side of the base plate 11 in a pressureless state.

Die Abstandhaltestreifen 13, 14 sind auf den Randzonen 17, 18, mit denen die Ventilmembran 12 mit der Basisplatte 11 flächig verklebt ist, mittels Kleberschichten 23, 24 befestigt, wobei ihr Außenrand mit dem der Ventilmembran 12 bündig ist und ihre Breite etwas geringer ist als die Breite der Kleberschichten 21, 22, mit denen die Ventilmembran 12 auf der Basisplatte 11 befestigt ist.The spacer strips 13 , 14 are fastened on the edge zones 17 , 18 , with which the valve membrane 12 is glued to the base plate 11 , by means of adhesive layers 23 , 24 , their outer edge being flush with that of the valve membrane 12 and their width being slightly less than the width of the adhesive layers 21 , 22 with which the valve membrane 12 is attached to the base plate 11 .

Bei Druckaufbau im Inneren des Verpackungsbeutels 1 durch Abgabe von Kohlendioxidgas seitens des Packguts, beispielsweise Kaffee, wirkt der Druck durch das Durchgangsloch 3 in der Wandung 2 und das Ventilloch 15 in der Basisplatte 11 auf den zentralen Bereich der Mittelzone 19 der Ventilmembran 12. Bei steigendem Druck wölbt und hebt sich die Mittelzone 19 blasenförmig von der Oberseite der Basisplatte 11 ab, so daß sich schließlich zwischen der Basisplatte 11 und der Mittelzone 19 der Ventilmembran 12 ein Kanal bildet, der bis zu den freien Rändern der Mittelzone 19 reicht und durch den Gas abströmen kann.When pressure builds up in the interior of the packaging bag 1 due to the release of carbon dioxide gas from the packaged goods, for example coffee, the pressure acts through the through hole 3 in the wall 2 and the valve hole 15 in the base plate 11 on the central region of the central zone 19 of the valve membrane 12 . With increasing pressure, the central zone 19 bulges and lifts off in a bubble from the upper side of the base plate 11 , so that finally a channel forms between the base plate 11 and the central zone 19 of the valve membrane 12 , which extends to the free edges of the central zone 19 and through the gas can flow out.

Um den Öffnungsdruck des Überdruckventils 10 gering zu halten, ist das Ventilloch 15 aus zwei sich schneidenden, jeweils kreisförmigen Löchern 28, 29 ausgebildet, deren Mittelpunktsachse 30 sich in Richtung der Längsachse der klebstoffreien Mittelzone 19 der Ventilmembran 12, also in Längsrichtung des Ventilkanals, erstreckt. Die Länge des Ventillochs 15 ist vorzugsweise gleich oder größer der Hälfte der Längserstreckung der Basisplatte 11. Das Breiten/Längenverhältnis des Ventillochs 15 liegt im Bereich von 1 : 1,3 bis 1:2. Durch die Überschneidung der beiden Löcher 28, 29 werden zwei Lochspitzen 31, 32 ausgebildet, deren Abstand zur Mittelpunktsachse 30 abhängig vom Überschneidungsgrad, d. h. vom Abstand der Mittelpunkte 33, 34 der Löcher 28, 29 voneinander ist.In order to keep the opening pressure of the pressure relief valve 10 low, the valve hole 15 is formed from two intersecting, each circular holes 28 , 29 , the center axis 30 of which extends in the direction of the longitudinal axis of the adhesive-free central zone 19 of the valve membrane 12 , that is to say in the longitudinal direction of the valve channel . The length of the valve hole 15 is preferably equal to or greater than half the longitudinal extent of the base plate 11 . The width / length ratio of the valve hole 15 is in the range from 1: 1.3 to 1: 2. Due to the intersection of the two holes 28 , 29 , two hole tips 31 , 32 are formed, the distance of which from the center axis 30 depends on the degree of overlap, ie on the distance of the center points 33 , 34 of the holes 28 , 29 from one another.

Bei einem Überdruck im Verpackungsbeutel 1 geht das Abheben der Ventilmembran 12 von der Basisplatte 11 von den beiden Lochspitzen 31, 32 aus. Daraus ergibt sich, daß über die Lage der Lochspitzen 31, 32, d. h. dem Überdeckungsgrad der beiden Löcher 28, 29 und dem Abstand dieser von der Mittelpunktsachse 30, der Öffnungsdruck des Überdruckventils 10 in gewissen Grenzen beeinflußt werden kann. Ist der Überdruck im Verpackungsbeutel 1 abgebaut, legt sich die Ventilmembran 12 an den beiden Lochspitzen 31, 32 zuletzt wieder an der Basisplatte 11 an. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Form des Ventillochs 15 die Ventilmembran 12 bei einem Unterdruck im Verpackungsbeutel 1 nicht zur Faltenbildung und somit zur Undichtheit neigt. Dies hängt vermutlich damit zusammen, daß die beiden Lochspitzen 31, 32 bei einem Unterdruck gewissermaßen Stützen bilden, die eine Faltenbildung der Ventilmembran 12 verhindern.At an overpressure in the packaging bag 1, the lifting of the valve diaphragm 12 32 goes from the base plate 11 of the two peaks hole 31, from. It follows from this that the opening pressure of the pressure relief valve 10 can be influenced within certain limits via the position of the hole tips 31 , 32 , ie the degree of coverage of the two holes 28 , 29 and the distance from the center axis 30 . If the overpressure in the packaging bag 1 is reduced, the valve membrane 12 finally rests on the base plate 11 at the two hole tips 31 , 32 . It has been shown in practice that, due to the shape of the valve hole 15 according to the invention, the valve membrane 12 does not tend to form folds and thus to leakage when there is a negative pressure in the packaging bag 1 . This is probably related to the fact that the two hole tips 31 , 32 form a kind of support in the case of a negative pressure, which prevent the valve membrane 12 from wrinkling.

Das Werkzeug zur Herstellung des Ventillochs 15 läßt sich einfach herstellen, indem für den Stanzstempel zwei abgeflachte Zylinderstifte aneinandergefügt werden. Ebenso läßt sich die Matrize hochgenau bsw. durch zwei gehonte Bohrungen ausbilden.The tool for producing the valve hole 15 can be easily produced by joining two flattened cylinder pins for the punch. The die can also be bsw with high precision. through two honed holes.

Zur besseren Abdichtung ist in den gattungsgemäßen Überdruckventilen üblicherweise ein Tropfen Dichtmittel zwischen der Basisplatte 11 und der Ventilmembran 12 eingebracht. Dies geschieht in der Regel direkt vor dem Anbringen des Überdruckventils 10 an der Wandung 2 des Verpackungsbeutels 1. Der Tropfen wird zentral durch das Ventilloch 15 auf die Unterseite der Ventilmembran 12 aufgebracht und es benötigt einige Zeit, bis dieser sich in der Kanalzone verteilt. Durch die erfindungsgemäße Ventillochform gelangt das Dichtmittel durch den geringen Abstand der Lochspitzen 31, 32 zur Mittelachse 30 besonders schnell zwischen die Basisplatte 11 und die Ventilmembran 12, so daß die Weiterverarbeitung der Überdruckventile 10 bzw. das Befüllen und Evakuieren des Verpackungsbeutels 1 direkt nach dem Anbringen der Überdruckventile 10 an den Verpackungsbeutel 1 erfolgen kann.For better sealing, a drop of sealant is usually introduced between the base plate 11 and the valve membrane 12 in the generic pressure relief valves. This usually takes place directly before the pressure relief valve 10 is attached to the wall 2 of the packaging bag 1 . The drop is applied centrally through the valve hole 15 to the underside of the valve membrane 12 and it takes some time for it to be distributed in the channel zone. Due to the valve hole shape according to the invention, the sealant passes through the small distance of the hole tips 31 , 32 to the central axis 30 particularly quickly between the base plate 11 and the valve membrane 12 , so that the further processing of the pressure relief valves 10 or the filling and evacuation of the packaging bag 1 directly after the attachment the pressure relief valves 10 can be carried out on the packaging bag 1 .

Die Erfindung ist nicht nur auf zwei kreisförmige, sich überschneidende Löcher beschränkt. Wenn das Überdruckventil 10 bzw. die Mittelzone 19 beispielsweise eine rechteckige Form aufweisen, so ist es auch denkbar, das Ventilloch aus mehr als zwei sich überschneidenden, kreisförmigen Löchern auszubilden, die entlang einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet sind. Auch sind bsw. Anordnungen in Form eines Kleeblatts denkbar. Die Vorteile bzgl. der einfachen Werkzeugherstellung und Faltenvermeidung der Ventilmembran sind auch mit derartigen Anordnungen erzielbar.The invention is not limited to only two circular, intersecting holes. If the pressure relief valve 10 or the central zone 19 has a rectangular shape, for example, it is also conceivable to form the valve hole from more than two intersecting circular holes which are arranged along a common central axis. Also bsw. Arrangements in the form of a cloverleaf conceivable. The advantages with regard to simple tool manufacture and avoidance of wrinkles in the valve membrane can also be achieved with such arrangements.

Ergänzend wird bemerkt, daß die den Ventilkanal erzeugende klebstoffreie Mittelzone 19 des Überdruckventils 10 auch dadurch gebildet werden kann, daß bei einer Ventilmembran 12 die auf der der Basisplatte 11 zugewandten Seite vollflächig mit Klebstoff befestigt ist, an der Mittelzone 19 ein dünner flexibler Abdeckstreifen aus einer Kunststoffolie verklebt ist.In addition, it is noted that the adhesive-free middle zone 19 of the pressure relief valve 10 , which creates the valve channel, can also be formed in that, in the case of a valve membrane 12, the entire area on the side facing the base plate 11 is fastened with adhesive, a thin, flexible cover strip from the middle zone 19 Plastic film is glued.

Claims

1. Pressure relief valve ( 10 ) for a packaging container ( 1 ) with a on the wall ( 2 ) of the packaging container ( 1 ) attached base plate ( 11 ), which has a central, a through hole ( 3 ) in the wall ( 2 ) of the packaging container ( 1 ) has a covering valve hole ( 15 ), and with a valve membrane ( 12 ) which fastens on the base plate ( 11 ) with two parallel edge zones ( 17 , 18 ) and leaves a channel zone, which covers the valve hole ( 15 ) and in the closed position on the base plate ( 11 ) lies tightly, characterized in that the valve hole ( 15 ) is formed from at least two intersecting, circular openings ( 28 , 29 ).

2. Pressure relief valve according to claim 1, characterized in that the center points ( 33 , 34 ) of the openings ( 28 , 29 ) are arranged on a common center axis ( 30 ).

3. Pressure relief valve according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal axis of the valve hole ( 15 ) extends in the longitudinal axis of the channel zone.

4. Pressure relief valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve hole ( 15 ) has a width / length ratio in the range of 1: 1.3 to 1: 2.

5. Pressure relief valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the length of the valve hole ( 15 ) is equal to or greater than half the longitudinal extent of the pressure relief valve ( 10 ) in the same direction.